KR20220057409A - 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR20220057409A
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유희정
임경래
김중빈
김판수
신민수
이인기
정동현
정수엽
변우진
유준규
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한국전자통신연구원
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Abstract

위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 기술이 개시된다. 통신 시스템의 위성의 동작 방법으로서, 전체 가용 자원을 다수의 자원 영역들로 분할하는 단계; 다수의 자원 영역들을 공동 자원 영역과 개별 자원 영역들로 구분하는 단계; 상기 공동 자원 영역과 상기 개별 자원 영역들에 대한 설정 정보를 단말들로 송신하는 단계; 및 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 단계를 포함하는, 위성의 동작 방법이 제공될 수 있다.

Description

위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SYNCRONIZATION SIGNAL IN SATELLITE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성 통신 시스템의 용량을 향상시키기 위하여 다중 빔과 편파를 사용하여 동기 신호를 송수신할 수 있도록 하는 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 기술에 관한 것이다.
급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, LTE(long term evolution)(또는, LTE-A)의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용하는 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크)가 고려되고 있다. NR 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역을 지원할 수 있고, LTE 통신 네트워크에 비해 다양한 통신 서비스 및 시나리오를 지원할 수 있다. 예를 들어, NR 통신 네트워크의 사용 시나리오(usage scenario)는 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra Reliable Low Latency Communication), mMTC(massive Machine Type Communication) 등을 포함할 수 있다.
NR 통신 네트워크는 지상(terrestrial)에 위치한 단말들에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 최근 지상뿐만 아니라 비-지상(non-terrestrial)에 위치한 비행기, 드론(drone), 위성(satellite) 등을 위한 통신 서비스의 수요가 증가하고 있으며, 이를 위해 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN)를 위한 기술들이 논의되고 있다. 비-지상 네트워크는 NR 기술에 기초하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 비-지상 네트워크에서 위성과 지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, UE(user equipment)) 또는 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론) 간의 통신은 NR 기술에 기초하여 수행될 수 있다. 비-지상 네트워크에서 위성은 NR 통신 네트워크에서 기지국의 기능을 수행할 수 있다.
한편, 위성 통신 시스템은 위성들을 사용하여 중심국들과 사용자 단말들 사이의 통신 신호들을 중계할 수 있다. 중심국들은 위성들로 신호들을 송신할 수 있고, 위성들로부터 신호들을 수신할 수 있다. 이와 같은 위성 통신 시스템은 전체 가용 대역을 여러 부분 대역들로 나눌 수 있다. 그리고, 위성 통신 시스템은 나누어진 여러 부분 대역들에 RHCP(right hand circular polarization)와 LHCP(left hand circular polarization)의 서로 다른 편파를 적용하여 서로 간섭을 일으키지 않도록 빔 영역을 구성하여 재사용할 수 있다. 이와 같은 위성 통신 시스템은 위성과 단말 사이의 RTD(round trip delay)가 크기 때문에 초기 빔 탐색 과정과 접속 과정을 수행하는데 있어 시간 지연을 줄이는 것이 중요할 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다중 빔과 편파를 사용하여 동기 신호를 전송하여 초기 빔 탐색 과정과 접속 과정에서 시간 지연을 방지할 수 있도록 하는 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 단말들 공통의 대역폭 부분(bandwidth part, BWP)에 SSB(synchronization signal block)를 할당하여 위성에 접속할 수 있도록 하는 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 저전력으로 동작하는 작은 IoT(internet of things) 디바이스들이 초기 빔 탐색 과정과 접속 과정에서 전력을 절감할 수 있도록 하는 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법은, 통신 시스템의 위성의 동작 방법으로서, 전체 가용 자원을 다수의 자원 영역들로 분할하는 단계; 다수의 자원 영역들을 공동 자원 영역과 개별 자원 영역들로 구분하는 단계; 상기 공동 자원 영역과 상기 개별 자원 영역들에 대한 설정 정보를 단말들로 송신하는 단계; 및 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 단계는, 상기 다수의 동기 신호들을 생성하는 단계; 상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 단계; 및 상기 개별 자원들을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 개별 자원들을 사용하여 전송하는 동기 신호는 동시에 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 개별 자원들을 사용하여 전송하는 동기 신호는 서로 다른 시각에 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 다수의 동기 신호들은 상기 공동 자원을 사용하는 다수의 송신 빔들을 통해 전송되고, 상기 다수의 동기 신호들은 각각에 대응되는 상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원을 사용하여 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 다수의 송신 빔들의 통신 서비스 영역의 빔 스팟 영역들을 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 단계는, 상기 다수의 동기 신호들을 생성하는 단계; 상기 공동 자원의 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 단계; 상기 공동 자원의 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 단계; 상기 개별 자원들의 제1 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 단계; 및 상기 개별 자원들의 제2 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 제2 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호는 동시에 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 제1 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 제2 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호는 서로 다른 시각에 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 다수의 동기 신호들은 상기 공동 자원의 상기 제1 파형과 상기 제2 파형을 사용하여 다수의 송신 빔들을 통하여 전송되고, 상기 다수의 동기 신호들은 각각에 대응되는 상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원의 상기 제1 파형 또는 상기 제2 파형을 사용하여 전송되는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법은, 통신 시스템의 단말의 동작 방법으로서, 위성으로부터 공동 자원 영역과 개별 자원 영역들에 대한 설정 정보를 수신하는 단계; 상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링이 가능한지를 판단하는 단계; 상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링이 가능하면 상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링을 수행하여 동기 신호를 획득하는 단계; 및 상기 획득한 동기 신호를 이용하여 동기화하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링이 가능하지 않으면, 상기 개별 자원 영역들에 대한 모니터링을 수행하여 동기 신호를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 개별 자원 영역들에 대한 모니터링을 수행하여 동기 신호를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 동기 신호를 획득한 개별 자원을 사용하는 송신 빔을 기준 빔으로 확정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 장치는, 위성으로서, 프로세서(processor); 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 위성이, 전체 가용 자원을 다수의 자원 영역들로 분할하고; 다수의 자원 영역들을 공동 자원 영역과 개별 자원 영역들로 구분하고; 상기 공동 자원 영역과 상기 개별 자원 영역들에 대한 설정 정보를 단말들로 송신하고; 그리고 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 다수의 동기 신호들을 생성하고; 상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하고; 그리고 상기 개별 자원들을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 다수의 송신 빔들을 통해 전송하는 것을 야기하도록 동작하고; 그리고 상기 개별 자원들을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원을 사용하여 각각에 대응되는 동기 신호를 전송하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 다수의 동기 신호들을 생성하고; 상기 공동 자원의 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하고; 상기 공동 자원의 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하고; 상기 개별 자원들의 제1 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하고; 그리고 상기 개별 자원들의 제2 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
여기서, 상기 공동 자원의 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 공동 자원의 상기 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 다수의 송신 빔들을 통하여 전송하는 것을 야기하도록 동작하고; 상기 공동 자원의 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 공동 자원의 상기 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 다수의 송신 빔들을 통하여 전송하는 것을 야기하도록 동작하고; 상기 개별 자원들의 제1 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원의 상기 제1 파형을 사용하여 각각에 대응되는 동기 신호를 전송하는 것을 야기하도록 동작하고; 그리고 상기 개별 자원들의 제2 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이, 상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원의 상기 제2 파형을 사용하여 각각에 대응되는 동기 신호를 전송하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.
본 발명에 의하면, 위성이 전체 가용 대역을 여러 대역폭 부분들로 분할하여 분할된 여러 대역폭 부분들에 편파들을 적용하여 주파수 재사용 용량을 극대화할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 위성이 공통 대역폭 부분을 사용하여 동기 신호들을 전송함에 따라 단말들이 신속하게 동기 신호를 획득하여 동기화할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 위성이 공통 대역폭 부분과 개별 대역폭 부분들을 사용하여 중복적으로 동기 신호들을 전송함에 따라 단말들이 채널 상태에 따라 대역폭 부분을 선택하여 동기 신호를 획득할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 위성이 공통 대역폭 부분과 개별 대역폭 부분들을 중복적으로 사용하여 동기 신호를 전송함에 따라 수신 가능한 대역폭을 모니터링하여 동기 신호를 획득할 수 있어 성능 열화를 방지할 수 있다.
도 1은 비-지상 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 비-지상 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 비-지상 네트워크를 구성하는 엔터티의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 4는 다중 빔을 통하여 각각 다른 시간에 전송되는 SSB들의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 5는 다중 빔을 통하여 각각 다른 시간에 SSB들을 전송하는 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 6은 위성 통신 시스템에서 다중 빔과 편파를 사용하여 주파수를 재사용하는 방법의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 7은 공통 BWP를 통하여 SSB들을 전송하는 경우의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 8은 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 9는 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우의 제2 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 10은 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 11은 다중 빔의 빔 스팟 영역들에 자원 영역 인덱스와 SSB 인덱스를 할당하는 방법의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 12는 다수의 대역폭 부분과 편파를 이용하여 자원 영역들을 구성하여 빔 스팟 영역들에 할당하는 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 13a는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 대역폭 부분의 제1 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 13b는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 빔 스팟 영역의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 14a는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 대역폭 부분의 제2 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 14b는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 빔 스팟 영역의 제2 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 15a는 편파에 기반한 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 대역폭 부분의 제1 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 15b는 편파에 기반한 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 빔 스팟 영역의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 16은 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 네트워크(communication network)가 설명될 것이다. 통신 시스템은 비-지상 네트워크(non-terrestrial network; NTN), 4G 통신 네트워크(예를 들어, LTE(long-term evolution) 통신 네트워크), 5G 통신 네트워크(예를 들어, NR(new radio) 통신 네트워크) 등일 수 있다. 4G 통신 네트워크 및 5G 통신 네트워크는 지상(terrestrial) 네트워크로 분류될 수 있다.
비-지상 네트워크는 LTE 기술 및/또는 NR 기술에 기초하여 동작할 수 있다. 비-지상 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 4G 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 5G 통신 네트워크는 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 네트워크는 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 네트워크에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 네트워크는 통신 시스템과 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1은 비-지상 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 비-지상 네트워크는 위성(110), 통신 노드(120), 게이트웨이(gateway)(130), 데이터 네트워크(140) 등을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 비-지상 네트워크는 트랜스패런트(transparent) 페이로드 기반의 비-지상 네트워크일 수 있다. 위성(110)은 LEO(low earth orbit) 위성, MEO(medium earth orbit) 위성, GEO(geostationary earth orbit) 위성, HEO(high elliptical orbit) 위성, 또는 UAS(unmanned aircraft system) 플랫폼일 수 있다. UAS 플랫폼은 HAPS(high altitude platform station)를 포함할 수 있다.
통신 노드(120)는 지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, UE(user equipment), 단말(terminal), VSAT(very small aperture terminal), 핸드헬드(handheld), IAB (integrated access and backhaul)) 및 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론)를 포함할 수 있다. 위성(110)과 통신 노드(120) 간에 서비스 링크(service link)가 설정될 수 있으며, 서비스 링크는 무선 링크(radio link)일 수 있다. 위성(110)은 하나 이상의 빔들을 사용하여 통신 노드(120)에 통신 서비스를 제공할 수 있다. 위성(110)의 빔의 수신 범위(footprint)의 형상은 타원형일 수 있다.
통신 노드(120)는 LTE 기술 및/또는 NR 기술을 사용하여 위성(110)과 통신(예를 들어, 하향링크 통신, 상향링크 통신)을 수행할 수 있다. 위성(110)과 통신 노드(120) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다. DC(dual connectivity)가 지원되는 경우, 통신 노드(120)는 위성(110)뿐만 아니라 다른 기지국(예를 들어, LTE 및/또는 NR 기능을 지원하는 기지국)과 연결될 수 있고, LTE 및/또는 NR 규격에 정의된 기술에 기초하여 DC 동작을 수행할 수 있다.
게이트웨이(130)는 지상에 위치할 수 있으며, 위성(110)과 게이트웨이(130) 간에 피더(feeder) 링크가 설정될 수 있다. 피더 링크는 무선 링크일 수 있다. 게이트웨이(130)는 "NTN(non-terrestrial network) 게이트웨이"로 지칭될 수 있다. 위성(110)과 게이트웨이(130) 간의 통신은 F1 인터페이스, NR-Uu 인터페이스 또는 SRI(satellite radio interface)에 기초하여 수행될 수 있다. 게이트웨이(130)는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 게이트웨이(130)와 데이터 네트워크(140)의 사이에 "코어 네트워크"가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(130)는 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크는 AMF(access and mobility management function), UPF(user plane function), SMF(session management function) 등을 포함할 수 있다. 게이트웨이(130)와 코어 네트워크 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
또는, 게이트웨이(130)와 데이터 네트워크(140) 사이에 기지국과 코어 네트워크가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(130)는 기지국과 연결될 수 있고, 기지국은 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(140)와 연결될 수 있다. 기지국 및 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 게이트웨이(130)와 기지국 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있고, 기지국과 코어 네트워크(예를 들어, AMF, UPF, SMF) 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
도 2는 비-지상 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 비-지상 네트워크는 위성 #1(211), 위성 #2(212), 통신 노드(220), 게이트웨이(230), 데이터 네트워크(240) 등을 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크는 재생성(regenerative) 페이로드 기반의 비-지상 네트워크일 수 있다. 예를 들어, 위성 #1-2(211, 212) 각각은 비-지상 네트워크를 구성하는 다른 엔터티(entity)(예를 들어, 통신 노드(220), 게이트웨이(230))로부터 수신한 페이로드에 대한 재생성 동작(예를 들어, 복조 동작, 복호화 동작, 재-부호화 동작, 재-변조 동작, 및/또는 필터링 동작)을 수행할 수 있고, 재생성된 페이로드를 전송할 수 있다.
위성 #1-2(211, 212) 각각은 LEO 위성, MEO 위성, GEO 위성, HEO 위성, 또는 UAS 플랫폼일 수 있다. UAS 플랫폼은 HAPS를 포함할 수 있다. 위성 #1(211)은 위성 #2(212)와 연결될 수 있고, 위성 #1(211)과 위성 #2(212) 간에 ISL(inter-satellite link)이 설정될 수 있다. ISL은 RF(radio frequency) 주파수 또는 광(optical) 대역에서 동작할 수 있다. ISL은 선택적(optional)으로 설정될 수 있다. 통신 노드(220)는 지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, UE, 단말) 및 비-지상에 위치한 통신 노드(예를 들어, 비행기, 드론)를 포함할 수 있다. 위성 #1(211)과 통신 노드(220) 간에 서비스 링크(예를 들어, 무선 링크)가 설정될 수 있다. 위성 #1(211)은 하나 이상의 빔들을 사용하여 통신 노드(220)에 통신 서비스를 제공할 수 있다.
통신 노드(220)는 LTE 기술 및/또는 NR 기술을 사용하여 위성 #1(211)과 통신(예를 들어, 하향링크 통신, 상향링크 통신)을 수행할 수 있다. 위성 #1(211)과 통신 노드(220) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스를 사용하여 수행될 수 있다. DC가 지원되는 경우, 통신 노드(220)는 위성 #1(211)뿐만 아니라 다른 기지국(예를 들어, LTE 및/또는 NR 기능을 지원하는 기지국)과 연결될 수 있고, LTE 및/또는 NR 규격에 정의된 기술에 기초하여 DC 동작을 수행할 수 있다.
게이트웨이(230)는 지상에 위치할 수 있으며, 위성 #1(211)과 게이트웨이(230) 간에 피더 링크가 설정될 수 있고, 위성 #2(212)와 게이트웨이(230) 간에 피더 링크가 설정될 수 있다. 피더 링크는 무선 링크일 수 있다. 위성 #1(211)과 위성 #2(212) 간에 ISL이 설정되지 않은 경우, 위성 #1(211)과 게이트웨이(230) 간의 피더 링크는 의무적으로(mandatory) 설정될 수 있다.
위성 #1-2(211, 2122) 각각과 게이트웨이(230) 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스 또는 SRI에 기초하여 수행될 수 있다. 게이트웨이(230)는 데이터 네트워크(240)와 연결될 수 있다. 게이트웨이(230)와 데이터 네트워크(240)의 사이에 "코어 네트워크"가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(230)는 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(240)와 연결될 수 있다. 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 예를 들어, 코어 네트워크는 AMF, UPF, SMF, MME(mobility management entity), SGW (serving gateway), PGW (packet data network gateway) 등을 포함할 수 있다. 게이트웨이(230)와 코어 네트워크 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
또는, 게이트웨이(230)와 데이터 네트워크(240) 사이에 기지국과 코어 네트워크가 존재할 수 있다. 이 경우, 게이트웨이(230)는 기지국과 연결될 수 있고, 기지국은 코어 네트워크와 연결될 수 있고, 코어 네트워크는 데이터 네트워크(240)와 연결될 수 있다. 기지국 및 코어 네트워크는 NR 기술을 지원할 수 있다. 게이트웨이(230)와 기지국 간의 통신은 NR-Uu 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있고, 기지국과 코어 네트워크(예를 들어, AMF, UPF, SMF) 간의 통신은 NG-C/U 인터페이스에 기초하여 수행될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 비-지상 네트워크를 구성하는 엔터티들(예를 들어, 위성, 통신 노드, 게이트웨이 등)은 다음과 같이 구성될 수 있다.
도 3은 비-지상 네트워크를 구성하는 엔터티의 제1 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 엔터티(300)는 적어도 하나의 프로세서(310), 메모리(320) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(330)를 포함할 수 있다. 또한, 엔터티(300)는 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350), 저장 장치(360) 등을 더 포함할 수 있다. 엔터티(300)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(370)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
다만, 엔터티(300)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(370)가 아니라, 프로세서(310)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(310)는 메모리(320), 송수신 장치(330), 입력 인터페이스 장치(340), 출력 인터페이스 장치(350) 및 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(310)는 메모리(320) 및 저장 장치(360) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(310)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(320) 및 저장 장치(360) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(320)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
한편, 비-지상 네트워크에서 시나리오들은 아래 표 1과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00001
도 1에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 GEO 위성(예를 들어, 트랜스패런트(transparent) 기능을 지원하는 GEO 위성)인 경우, 이는 "시나리오 A"로 지칭될 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1-2(211, 212)가 GEO 위성인(예를 들어, 재성성(regenerative) 기능을 지원하는 GEO)경우, 이는 "시나리오 B"로 지칭될 수 있다.
도 1에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 조정 가능한(steerable) 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 C1"로 지칭될 수 있다. 도 1에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성(110)이 위성과 함께 이동하는 빔들(beams move with satellite)을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 C2"로 지칭될 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1-2(211, 212)가 조정 가능한 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 D1"로 지칭될 수 있다. 도 2에 도시된 비-지상 네트워크에서 위성 #1-2(211, 212)가 위성과 함께 이동하는 빔들을 가지는 LEO 위성인 경우, 이는 "시나리오 D2"로 지칭될 수 있다.
표 1에 정의된 시나리오들을 위한 파라미터들은 아래 표 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00002
또한, 표 1에 정의된 시나리오들에서 지연 제약(delay constraint)은 아래 표 3과 같이 정의될 수 있다.
Figure pat00003
한편, 통신 시스템에서 복수의 기지국들 각각은 초기에 복수의 단말들의 각각의 위치를 알 수 없어 주기적으로 다양한 방향으로 빔을 사용하여 초기 접속을 위한 SSB(synchronization signal block)를 전송할 수 있다. 하나의 SSB는 첫 번째 OFDM 심볼의 가운데 127개 서브캐리어에서 전송되는 PSS(primary synchronization signal), 세 번째 OFDM 심볼의 가운데 127개 서브캐리어에서 전송되는 SSS (secondary synchronization signal), 그리고 두 번째, 세 번째, 네 번째 OFDM 심볼에서 전송되는 PBCH(physical broadcast channel) 로 구성될 수 있다. 일례로 기지국은 다수의 빔을 대표하기 위하여 다수의 SSB들을 전송할 수 있다. 이때 뉴머롤러지(numerology) 별로 미리 약속된 패턴에 따라 하나의 슬롯에서 하나 이상의 SSB들이 전송되는 것이 가능할 수 있다. 이에 따라, 복수의 단말들 각각은 수신한 SSB 중에서 가장 수신 전력이 높은 SSB에 해당하는 빔을 통하여 복수의 기지국들 중에서 어느 하나에 접속할 수 있고, 신호를 송수신할 수 있다. 이때, 다중 빔을 갖는 복수의 기지국들 각각은 각각의 빔을 통하여 다른 시간에 다른 SSB를 전송할 수 있다.
도 4는 다중 빔을 통하여 각각 다른 시간에 전송되는 SSB들의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 다중 빔을 통하여 각각 다른 시간에 전송되는 SSB들은 각각 PSS(primary synchronization signal)(410), SSS(secondary synchronization signal)(320) 및 PBCH(physical broadcast channel)(430)을 포함할 수 있다. 복수의 단말들 각각은 PSS와 SSS를 통해서 초기 동기를 획득할 수 있고, PCI(physical cell identification)정보를 얻을 수 있다. 그리고, 복수의 단말들 각각은 PBCH를 통해서는 MIB(master information block) 정보와 SIB(system information block)에 대한 설정 정보를 얻을 수 있다. 즉, 복수의 단말들 각각은 이를 통하여 해당하는 기지국의 빔 정보를 획득할 수 있고, 초기 접속을 수행할 수 있다.
도 5는 다중 빔을 통하여 각각 다른 시간에 SSB들을 전송하는 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 5를 참조하면, 다중 빔을 통하여 각각 다른 시간에 SSB들을 전송하는 과정에서 복수의 기지국들 각각은 일정한 구간(일예로 5ms) 동안 여러 개의 SSB들(일예로 SSB#1 ~ SSB#L)(520)로 이루어진 SSB 버스트 셋(burst set)(510)을 전송할 수 있다. SSB 버스트 셋을 구성하는 각각의 SSB(520)는 L개의 빔들(530-1~530-L) 중에서 하나의 빔을 사용하여 전송될 수 있다.
도 6은 위성 통신 시스템에서 다중 빔과 편파를 사용하여 주파수를 재사용하는 방법의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 6을 참조하면, 위성 통신 시스템에서 다중 빔과 편파를 사용하여 주파수를 재사용하는 방법에서 위성(600)은 전체 가용 대역(B)(일예로 500MH)을 2개의 부분 대역들(PB1, PB2)로 나눌 수 있다. 그리고, 위성(600)은 나누어진 2개의 부분 대역들(PB1, PB2)에 RHCP와 LHCP의 서로 다른 편파를 적용하여 전체 4개의 주파수 및 편파 자원 영역을 구성할 수 있다. 이처럼 위성(600)이 전체 가용 대역(B)을 2개의 부분 대역들(PB1, PB2)로 나눌 수 있고, 각각의 부분 대역들(PB1, PB2)에 RHCP와 LHCP의 서로 다른 편파를 적용하여 전체 4개의 주파수 및 편파 자원 영역을 구성하면 주파수 재사용 인자(frequency reuse factor) 는 4일 수 있다.
한편, 5G 비지상 네트워크(NTN)는 전체 가용 대역을 부분 대역들로 나누어 사용할 수 있고, 부분 대역들을 5G NR의 대역폭 부분(bandwidth part, BWP)들처럼 사용할 수 있다. 이와 관련하여 5G NR의 기지국은 400MHz까지의 넓은 대역을 한번에 지원할 수 있다. 하지만, 5G NR의 단말은 단말의 특성에 따라서 지원하는 대역폭이 다를 수 있다. 예를 들어 IoT(internet of things)용 단말은 요구 대역폭이 작을 수 있고, 에너지 소모를 고려하여 좁은 대역폭 만을 지원하는 경우가 많을 수 있다. 이에 따라, 5G NR은 전체 대역폭 중에서 일부의 대역만을 활용하는 용도로 BWP를 정의할 수 있고, 이를 동적으로 변화하면서 사용할 수 있다. 따라서, 5G NTN에서 위성은 다중 빔들 사이의 간섭을 줄이는 목적으로 각 빔 별로 다른 BWP를 할당하여 중첩되지 않도록 할 수 있다.
이때, 5G NTN는 위성과 단말 사이의 RTD가 크기 때문에 초기 빔 탐색 및 접속 지연을 줄이는 것이 중요할 수 있다. 이러한 5G NTN가 5G NR 규격을 그대로 적용하는 경우, 지원 대역폭이 작은 단말이 BWP를 변화시키면서 빔 탐색을 하는 데 접속 지연 문제가 있을 수 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서 5G NTN에서 위성은 지정된 BWP를 사용하여 SSB를 전송할 수 있다.
5G NTN에서 위성은 관장하는 모든 셀에 해당하는 모든 빔이 공통 BWP를 사용하여 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 위성은 관장하는 각각의 셀에 해당하는 빔이 특정 BWP을 사용하여 신호를 전송할 수 있다. 이에 따라, 특정 위치에 있는 단말은 모든 빔이 공통 BWP 신호를 통하여 전송하는 신호를 수신할 수 있고, 해당 위치를 향하는 특정 BWP를 사용하여 전송하는 신호를 수신할 수 있다. 이와 같은 상황에서 단말에 의해 측정된 모든 빔이 공통 BWP을 통하여 전송하는 신호의 수신 전력은 해당 단말의 위치를 향하는 특정 BWP를 통하여 전송되는 신호의 수신 전력보다 작을 수 있다. 왜냐하면, 위성이 모든 BWP들을 통하여 전송하는 신호의 송신 전력을 동일하게 하여 전송하는데, 이때, 공통 BWP을 통하여 전송되는 신호는 모든 빔으로 분산되어 송신 전력이 분산될 수 있고, 특정 BWP를 통하여 전송하는 신호는 해당 빔으로 전력이 집중될 수 있기 때문일 수 있다. 따라서 단말이 공통 BWP에 있는 SSB들의 수신 전력은 특정 BWP에 있는 SSB의 수신 전력보다 낮을 수 있다.
도 7은 공통 BWP를 통하여 SSB들을 전송하는 경우의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 7을 참조하면, 공통의 BWP를 통하여 SSB들을 전송하는 과정에서 위성은 공통 BWP인 BWP0을 사용하여 SSB들(SSB#1~SSB#3)을 전송할 수 있다. 그리고, 각각의 단말은 공통 BWP을 모니터링하여 SSB들(SSB#1~SSB#3)을 수신할 수 있다. 이와 달리 위성은 특정 BWP인 BWP1 내지 BWP3을 사용하여 CSI-RS(channel state information - reference signal)를 전송할 수 있다. 그리고, 각각의 단말은 해당 BWP을 모니터링하여 해당하는 CSI-RS를 수신할 수 있다. 이때, 공통 BWP0의 사용으로 인한 전력 분배 때문에 단말들이 수신한 SSB의 SNR(signal to noise ratio)이 낮기 때문에 초기 동기 성능 및 PBCH(physical broadcast channel)의 복조 성능 열화가 발생할 수 있다.
도 8은 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 위성은 각각의 BWP를 통하여 SSB를 전송할 수 있고, 단말들은 초기 접속을 위해서 해당하는 BWP에서 SSB를 수신할 수 있다. 이때, 위성은 각각의 BWP를 통하여 같은 시간에 동일한 SSB를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 단말들은 동일한 SSB를 수신할 수 있다. 그리고, 위성은 BWP1 내지 BWP3을 사용하여 CSI-RS를 전송할 수 있다. 이에 따라, 각각의 단말은 해당 BWP을 모니터링하여 해당하는 CSI-RS를 수신할 수 있다. 이와 같은 경우에, 위성이 각각의 BWP를 통하여 SSB를 전송하기 때문에, 단말이 동시에 수신 가능한 대역폭이 좁을 경우에는 한번에 SSB를 찾지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
도 9는 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우의 제2 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 9를 참조하면, 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 위성은 각각의 BWP를 통하여 서로 다른 SSB를 전송할 수 있고, 단말들은 초기 접속을 위해서 해당하는 BWP에서 해당하는 SSB를 수신할 수 있다. 이때, 위성은 각각의 BWP를 통하여 서로 다른 시간에 SSB들(SSB#1 내지 SSB#3)를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 단말들은 서로 다른 BWP를 통하여 서로 다른 SSB를 수신할 수 있다. 그리고, 위성은 BWP1 내지 BWP3을 사용하여 CSI-RS를 전송할 수 있다. 이에 따라, 각각의 단말은 해당 BWP을 모니터링하여 해당하는 CSI-RS를 수신할 수 있다. 이와 같은 경우에, 위성이 각각의 BWP를 통하여 각각의 SSB를 전송하기 때문에, 단말이 동시에 수신 가능한 대역폭이 좁을 경우에는 한번에 SSB를 찾지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
도 10은 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 10을 참조하면, 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 위성은 공통 BWP인 BWP0을 통하여 SSB들을 전송할 수 있고, 개별 BWP인 BWP1 내지 BWP3을 사용하여 SSB들을 전송할 수 있다. 이때, 위성이 BWP0을 통하여 전송하는 SSB들이 SSB#1 내지 SSB#6일 수 있고, BWP1 내지 BWP3을 통하여 전송하는 SSB들이 SSB#1 내지 SSB#6일 있어 동일할 수 있다. 이를 좀더 상세히 살펴보면, 위성이 공통 BWP인 BWP0를 통하여 순차적으로 전송하는 SSB는 SSB#1 내지 SSB#6일 수 있으며, BWP1을 통하여 전송하는 신호는 SSB#1와 SSB#4일 수 있고, BWP2를 통하여 전송하는 신호는 SSB#2와 SSB#5일 수 있으며, BWP3을 통하여 전송하는 신호는 SSB#3과 SSB#6일 수 있다. 위성은 BWP0를 통하여 SSB#1 내지 SSB#6을 순차적으로 전송할 수 있다. 이때, 위성은 BWP0과 BWP1을 통하여 SSB#1과 SSB#4를 동시에 전송할 수 있다. 또한, 위성은 BWP0과 BWP2를 통하여 SSB#2와 SSB#5를 동시에 전송할 수 있다. 또한, 위성은 BWP0과 BWP3을 통하여 SSB#3과 SSB#6을 동시에 전송할 수 있다. 이처럼 위성이 공통 BWP와 개별 BWP를 통하여 동시에 SSB들을 전송하기 때문에 단말은 둘 중에 어느 하나를 수신하여 SSB를 획득할 수 있다.
도 11은 다중 빔의 빔 스팟 영역들에 자원 영역 인덱스와 SSB 인덱스를 할당하는 방법의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 11을 참조하면, 다중 빔의 빔 스팟 영역들에 자원 영역 인덱스와 SSB 인덱스를 할당하는 방법에서 위성은 모든 빔들의 빔 스팟 영역(1110)에 공동 자원 영역인 BWP0을 할당할 수 있고, SSB 인덱스로 SSB#1~SSB#6을 할당할 수 있다. 그리고, 위성은 제1 빔의 제1 빔 스팟 영역(1121)에 특정 자원 영역인 BWP1을 할당할 수 있고, SSB 인덱스로 SSB#1을 할당할 수 있으며, 제1 빔의 제2 빔 스팟 영역(1122)에 특정 자원 영역인 BWP1을 할당할 수 있고, SSB 인덱스로 SSB#4를 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 빔의 제1 빔 스팟 영역(1131)에 특정 자원 영역인 BWP2를 할당할 수 있고, SSB 인덱스로 SSB#2를 할당할 수 있으며, 제2 빔의 제2 빔 스팟 영역(1132)에 특정 자원 영역인 BWP2를 할당할 수 있고, SSB 인덱스로 SSB#5를 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제3 빔의 제1 빔 스팟 영역(1141)에 특정 자원 영역인 BWP3를 할당할 수 있고, SSB 인덱스로 SSB#3을 할당할 수 있으며, 제3 빔의 제2 빔 스팟 영역(1142)에 특정 자원 영역인 BWP3를 할당할 수 있고, SSB 인덱스로 SSB#6를 할당할 수 있다.
한편, 위성 통신 시스템에서 편파를 통한 신호의 멀티플렉싱이 LoS(line of sight)가 확실한 다중 경로 페이딩이 없는 채널 환경에서는 유용할 수 있다. 따라서 위성 통신 시스템은 BWP와 더불어 편파를 고려하여 SSB를 할당하는 방법을 사용할 수 있다. 위성 통신 시스템에서 위성이 같은 빔 내에서 RHCP와 LHCP의 다른 편파를 적용할 경우, 공간적으로는 같은 빔 스팟이지만 편파에 따라서 다른 빔이라고 해석할 수 있다. 따라서, 위성이 3개의 BWP를 사용할 수 있고, 2개의 편파를 사용할 수 있다면, 6개의 서로 다른 자원을 가지는 주파수 재사용을 하는 것과 같은 효과를 얻을 수 있다.
도 12는 다수의 대역폭 부분과 편파를 이용하여 자원 영역들을 구성하여 빔 스팟 영역들에 할당하는 과정의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 12를 참조하면, 다수의 대역폭 부분과 편파를 이용하여 자원 영역들을 구성하여 빔 스팟 영역들에 할당하는 과정에서 위성은 다수의 대역폭 부분과 편파를 이용하여 다수의 자원 영역들을 구성할 수 있다. 일예로, 위성은 BWP1에 RHCP를 적용하여 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1211)을 구성할 수 있고, BWP1에 LHCP를 적용하여 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1212)을 구성할 수 있다. 그리고, 위성은 BWP2에 RHCP를 적용한 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1213)을 구성할 수 있고, BWP2에 LHCP를 적용한 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1214)을 구성할 수 있다. 또한, 위성은 BWP3에 RHCP를 적용하여 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1215)을 구성할 수 있고, BWP3에 LHCP를 적용하여 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1216)을 구성할 수 있다.
그리고, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1211)을 제1 빔 스팟 영역(1221)과 제1 빔 스팟 영역(1221)으로부터 이격되어 있는 제2 빔 스팟 영역(1222)에 통신 서비스를 제공하는 제1 빔에게 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1212)을 제3 빔 스팟 영역(1223)과 제3 빔 스팟 영역(1223)으로부터 이격되어 있는 제4 빔 스팟 영역(1224)에 통신 서비스를 제공하는 제2 빔에게 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1213)을 제5 빔 스팟 영역(1231)에 통신 서비스를 제공하는 제3 빔에게 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1214)을 제6 빔 스팟 영역(1232)에 통신 서비스를 제공하는 제 4빔에게 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1215)을 제7 빔 스팟 영역(1241)과 제7 빔 스팟 영역(1241)로부터 이격되어 있는 제8 빔 스팟 영역(1242)에 통신 서비스를 제공하는 제5 빔에게 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1216)을 제8 빔 스팟 영역(1243)과 제8 빔 스팟 영역(1243)로부터 이격되어 있는 제9 빔 스팟 영역(1244)에 통신 서비스를 제공하는 제6 빔에게 할당할 수 있다.
이처럼, 위성이 주파수 자원과 편파 자원을 각 빔에 할당할 수 있다. 그러면, 위성 통신 시스템은 주파수 재사용 인자가 6과 같은 효과를 얻을 수 있어 같은 주파수 자원을 가지고 빔 간의 간섭 영향을 더 효과적으로 줄일 수 있다.
위성이 편파를 고려하여 6개의 서로 다른 빔을 사용하여 공간적으로 재사용하는 경우에는 5G NR 표준에서 정의한 SS 버스트 내에 전송할 수 있는 최대 SSB의 개수를 초과할 수 있다. 따라서 위성은 5G NTN을 위해서 SS 버스트 내에서 전송할 수 있는 최대 SSB의 개수를 결정할 때, 전체 빔의 개수와 더불어 사용 가능한 편파의 개수까지 고려할 수 있다. 만약 위성이 SS 버스트내에 전송할 수 있는 SSB의 개수를 편파까지 고려하여 결정하였다면, BWP 및 편파 할당에서의 SSB 전송 구조는 도 13a 및 도 13b와 같을 수 있다.
도 13a는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 대역폭 부분의 제1 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 13b는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 빔 스팟 영역의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 13a와 도 13b를 참조하면, 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 위성은 각각의 편파에 기반한 BWP를 통하여 SSB를 전송할 수 있고, 단말들은 초기 접속을 위해서 해당하는 편파에 기반한 BWP에서 SSB를 수신할 수 있다. 이때, 위성은 각각의 편파에 기반한 BWP를 통하여 같은 시간에 동일한 SSB를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 단말들은 동일한 SSB를 수신할 수 있다. 이를 좀더 상세히 살펴보면, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1211), 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1212), 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1213), 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1214), 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1215) 및 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1216)을 사용하여 SSB#1과 SSB#2를 순차적으로 전송할 수 있다. 이때, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1211), 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1212), 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1213), 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1214), 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1215) 및 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1216)을 사용하여 SSB#1를 동시에 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1211), 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1212), 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1213), 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1214), 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1215) 및 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1216)을 사용하여 SSB#2를 동시에 전송할 수 있다.
이때, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1211)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제1 빔이 관장하는 제1 빔 스팟 영역(1221)에 SSB#1을 할당할 수 있고, 제2 빔 스팟 영역(1222)에 SSB#2를 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1212)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제2 빔이 관장하는 제3 빔 스팟 영역(1223)에 SSB#1을 할당할 수 있고, 제4 빔 스팟 영역(1224)에 SSB#2를 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1213)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제3 빔이 관장하는 제5 빔 스팟 영역(1231)에 SSB#1을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1214)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제4 빔이 관장하는 제6 빔 스팟 영역(1232)에 SSB#1을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1215)을 통하여 통신 서비스를 제공하는 제5 빔이 관장하는 제7 빔 스팟 영역(1241)에 SSB#1을 할당할 수 있고, 제8 빔 스팟 영역(1242)에 SSB#2를 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1216)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제6 빔이 관장하는 제8 빔 스팟 영역(1243)에 SSB#1을 할당할 수 있고, 제9 빔 스팟 영역(1244)에 SSB#2를 할당할 수 있다.
도 14a는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 대역폭 부분의 제2 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 14b는 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 빔 스팟 영역의 제2 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 14a와 도 14b를 참조하면, 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 위성은 각각의 편파에 기반한 BWP를 통하여 SSB를 전송할 수 있고, 단말들은 초기 접속을 위해서 해당하는 편파에 기반한 BWP에서 SSB를 수신할 수 있다. 이때, 위성은 각각의 편파에 기반한 BWP를 통하여 서로 다른 시간에 서로 다른 SSB를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 단말들은 서로 다른 SSB를 수신할 수 있다. 이를 좀더 상세히 살펴보면, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1411), 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1412), 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1413), 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1414), 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1415) 및 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1416)을 사용하여 SSB#1 내지 SSB#12를 전송할 수 있다. 이때, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1411), 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1412), 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1413), 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1414), 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1415) 및 제2 파형에 기 한 제3 자원 영역(1416)을 사용하여 SSB#1 내지 SSB#12를 서로 다른 시간에 전송할 수 있다. 이와 관련하여, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1411)을 사용하여 SSB#1과 SSB#7을 순차적으로 전송할 수 있다. 그리고, 위성은 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1412)을 사용하여 SSB#2와 SSB#8을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1413)을 사용하여 SSB#3과 SSB#9를 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1414)을 사용하여 SSB#4와 SSB#10을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1415)을 사용하여 SSB#5와 SSB#11을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1416)을 사용하여 SSB#6과 SSB#12를 순차적으로 전송할 수 있다.
이때, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1411)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제1 빔이 관장하는 제1 빔 스팟 영역(1421)에 SSB#1을 할당할 수 있고, 제2 빔 스팟 영역(1422)에 SSB#7을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1412)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제2 빔이 관장하는 제3 빔 스팟 영역(1423)에 SSB#2를 할당할 수 있고, 제4 빔 스팟 영역(1424)에 SSB#8을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1413)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제3 빔이 관장하는 제5 빔 스팟 영역(1431)에 SSB#3을 할당할 수 있고, 제6 빔 스팟 영역(1432)에 SSB#9를 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1414)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제4 빔이 관장하는 제7 빔 스팟 영역(1441)에 SSB#4을 할당할 수 있고, 제8 빔 스팟 영역(1442)에 SSB#10을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1415)을 통하여 통신 서비스를 제공하는 제5 빔이 관장하는 제9 빔 스팟 영역(1441)에 SSB#5를 할당할 수 있고, 제10 빔 스팟 영역(1442)에 SSB#11을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1416)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제6 빔이 관장하는 제11 빔 스팟 영역(1443)에 SSB#6을 할당할 수 있고, 제12 빔 스팟 영역(1444)에 SSB#12를 할당할 수 있다.
한편, 위성은 위에서 제시한 2가지 방식 외에도 다양한 조합을 사용할 수 있다. 예를 들어, 위성은 BWP 사이에 SSB 인덱스를 구분하여 다른 시간에 전송할 수 있고, 편파들 사이에는 SSB 인덱스를 공유하여 같은 시간에 전송할 수 있다. 또한, 위성은 도 14b의 빔 스팟 영역에서 SSB#7 내지 SSB#12 대신에 SSB#1 내지 SSB#6을 동일하게 사용할 수 있다.
도 15a는 편파에 기반한 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 대역폭 부분의 제1 실시예를 나타내는 개념도이고, 도 15b는 편파에 기반한 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 빔 스팟 영역의 제1 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 15a와 도 15b를 참조하면, 편파에 기반한 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하는 경우에 위성은 편파에 기반한 공통 BWP를 통하여 SSB들을 전송할 수 있고, 각각의 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송할 수 있다. 단말들은 초기 접속을 위해서 공통 BWP와 해당하는 특정 BWP에서 SSB를 수신할 수 있다. 이때, 위성은 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 서로 같은 시간에 동일한 SSB를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 단말들은 서로 같은 시간에 공통 BWP와 특정 BWP를 통하여 전송되는 동일한 SSB를 수신할 수 있다. 이때, 위성은 각각의 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 서로 다른 시간에 서로 다른 SSB를 전송할 수 있다. 따라서, 각각의 단말들은 서로 다른 SSB를 수신할 수 있다.
이를 좀더 상세히 살펴보면, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501), 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502), 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1511), 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1512), 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1513), 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1514), 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1515) 및 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1516)을 사용하여 SSB#1 내지 SSB#12를 전송할 수 있다. 이때, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 SSB#1, SSB#3, SSB#5, SSB#7, SSB#9 및 SSB#11을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 SSB#2, SSB#4, SSB#6, SSB#8, SSB#10 및 SSB#12을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1511), 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1512), 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1513), 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1514), 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1515) 및 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1516)을 사용하여 SSB#1 내지 SSB#12를 서로 다른 시간에 전송할 수 있다.
이때, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 전송되는 SSB#1과 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1511)을 사용하여 전송되는 SSB#1는 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 그리고, 위성은 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 전송되는 SSB#2와 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1512)을 사용하여 전송되는 SSB#2는 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 전송되는 SSB#3과 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1513)을 사용하여 전송되는 SSB#3은 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 전송되는 SSB#4와 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1514)을 사용하여 전송되는 SSB#4는 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 전송되는 SSB#5와 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1515)을 사용하여 전송되는 SSB#5는 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 전송되는 SSB#6과 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1516)을 사용하여 전송되는 SSB#6은 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다.
동일하게, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 전송되는 SSB#7과 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1511)을 사용하여 전송되는 SSB#7은 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 그리고, 위성은 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 전송되는 SSB#8과 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1512)을 사용하여 전송되는 SSB#8은 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 전송되는 SSB#9와 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1513)을 사용하여 전송되는 SSB#9는 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 전송되는 SSB#10과 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1514)을 사용하여 전송되는 SSB#10은 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 전송되는 SSB#11과 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1515)을 사용하여 전송되는 SSB#11은 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 전송되는 SSB#12와 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1516)을 사용하여 전송되는 SSB#12는 서로 동일한 시간에 전송되도록 할 수 있다.
이때, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1511)을 사용하여 SSB#1과 SSB#7을 순차적으로 전송할 수 있다. 그리고, 위성은 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1512)을 사용하여 SSB#2와 SSB#8을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1513)을 사용하여 SSB#3과 SSB#9를 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1514)을 사용하여 SSB#4와 SSB#10을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1515)을 사용하여 SSB#5와 SSB#11을 순차적으로 전송할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1516)을 사용하여 SSB#6과 SSB#12를 순차적으로 전송할 수 있다.
이때, 위성은 모든 빔이 제1 편파에 기반한 공통 자원 영역(1501)과 제2 편파에 기반한 공통 자원 영역(1502)를 사용하여 통신 서비스를 제공할 수 있다. 이에 따라, 위성은 모든 빔을 사용하여 제1 편파에 기반한 공통 자원 영역(1501)을 사용하여 SSB#1, SSB#3, SSB#5, SSB#7, SSB#9 및 SSB#11을 관장하는 모든 빔 스팟 영역(1520)에 전송할 수 있다. 또한, 위성은 모든 빔을 사용하여 제2 편파에 기반한 공통 자원 영역(1502)을 사용하여 SSB#2, SSB#4, SSB#6, SSB#8, SSB#10 및 SSB#12을 관장하는 모든 빔 스팟 영역(1520)에 전송할 수 있다.
이에 더해서, 위성은 제1 파형에 기반한 제1 자원 영역(1511)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제1 빔이 관장하는 제1 빔 스팟 영역(1521)에 SSB#1을 할당할 수 있고, 제2 빔 스팟 영역(1522)에 SSB#7을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제1 자원 영역(1512)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제2 빔이 관장하는 제3 빔 스팟 영역(1523)에 SSB#2를 할당할 수 있고, 제4 빔 스팟 영역(1524)에 SSB#8을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제2 자원 영역(1513)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제3 빔이 관장하는 제5 빔 스팟 영역(1531)에 SSB#3을 할당할 수 있고, 제6 빔 스팟 영역(1532)에 SSB#9를 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제2 자원 영역(1514)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제4 빔이 관장하는 제7 빔 스팟 영역(1541)에 SSB#4을 할당할 수 있고, 제8 빔 스팟 영역(1542)에 SSB#10을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제1 파형에 기반한 제3 자원 영역(1515)을 통하여 통신 서비스를 제공하는 제5 빔이 관장하는 제9 빔 스팟 영역(1541)에 SSB#5를 할당할 수 있고, 제10 빔 스팟 영역(1542)에 SSB#11을 할당할 수 있다. 또한, 위성은 제2 파형에 기반한 제3 자원 영역(1516)을 사용하여 통신 서비스를 제공하는 제6 빔이 관장하는 제11 빔 스팟 영역(1543)에 SSB#6을 할당할 수 있고, 제12 빔 스팟 영역(1544)에 SSB#12를 할당할 수 있다.
한편, 위성은 도 15a 및 도 15b의 실시예와 다르게, 편파에 기반한 공통 BWP를 통하여 SSB들을 전송할 수 있고, 각각의 편파에 기반한 특정 BWP를 통하여 SSB를 전송하지 않을 수 있다.
도 16은 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법의 제1 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 16을 참조하면, 위성 통신 시스템에서 동기 신호 송수신 방법에서 위성은 자원 영역 설정 정보와 동기 신호 전송 방식 정보를 포함하는 동기 설정 정보를 단말들로 전송할 수 있다(S1610). 여기서, 자원 영역 설정 정보는 공통 BWP의 주파수 범위와 개별 BWP들의 주파수 범위를 포함할 수 있다. 또한, 자원 영역 설정 정보는 위성이 편파 사용 여부 정보와 사용하는 편파 정보를 포함할 수 있다. 이때, 사용하는 편파 정보는 RHCP와 LHCP를 포함할 수 있다. 그리고, 동기 신호 전송 방식 정보는 SSB를 공통 BWP만을 통하여 전송하는 비중복 공통 방식, 공통 BWP와 개별 BWP를 통하여 전송하는 중복 방식 및 개별 BWP들만을 통하여 전송하는 비중복 개별 방식을 알려주는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 동기 신호 전송 방식 정보는 중복 방식인 경우에 공통 BWP와 개별 BWP가 동시에 SSB를 전송하는 동시 전송 방식과 공통 BWP와 개별 BWP가 서로 다른 시간에 SSB를 전송하는 비동시 전송 방식을 알려주는 정보를 포함할 수 있다.
이후에, 위성은 자원 영역 설정 정보와 동기 신호 전송 방식에 따라 SSB들을 포함하는 동기 신호들을 생성할 수 있고(S1620), 생성된 동기 신호들을 다수의 편파와 다수의 대역폭 부분에 기반한 다수의 빔을 사용하여 단말들로 전송할 수 있다(S1630).
이때, 위성은 동기 신호 전송 방식이 비중복 공통 방식인 경우에 공통 BWP만을 사용하여 동기 신호들을 전송할 수 있으며, 중복 방식인 경우에 공통 BWP와 다수의 특정 BWP를 통하여 중복하여 전송할 수 있고, 비중복 개별 방식인 경우에 개별 BWP들만을 사용하여 동기 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 위성은 동기 신호 전송 방식이 중복 방식에서 동시 전송 방식인 경우에 공통 BWP와 다수의 특정 BWP를 통하여 동시에 SSB들을 중복하여 전송할 수 있으며, 비동시 전송 방식인 경우에 공통 BWP와 다수의 특정 BWP를 통하여 서로 다른 시간에 SSB들을 중복하여 전송할 수 있다.
한편, 단말들은 자원 영역 설정 정보와 동기 신호 전송 방식에 따라 동기 신호를 수신하여 SSB를 획득하여 동기화할 수 있다(S1640). 이때, 단말들은 동기 신호 전송 방식이 비중복 공통 방식인 경우에 공통 BWP를 모니터링하여 동기 신호들을 수신하여 SSB들을 획득할 수 있다. 또한, 단말들은 동기 신호 전송 방식이 중복 방식인 경우에 공통 BWP와 개별 BWP들을 모두 모니터링하여 동기 신호들을 수신하여 SSB들을 획득할 수 있다. 또한, 단말들은 동기 신호 전송 방식이 비중복 개별 방식인 경우에 개별 BWP를 모니터링하여 동기 신호들을 수신하여 SSB들을 획득할 수 있다. 물론, 단말들은 동기 신호 전송 방식이 중복 방식인 경우에도 개별 BWP들을 모니터링하여 동기 신호를 수신할 수도 있다. 또한, 물론, 단말들은 동기 신호 전송 방식이 중복 방식인 경우에도 개별 BWP들에서 특정 BWP들을 모니터링하여 동기 신호를 수신할 수도 있다. 이러한 경우는 단말이 특정 BWP에 대하여 수신할 수 없는 경우에 사용할 수 있다. 그리고, 단말들은 획득한 SSB들에 기초하여 채널 상태가 가장 양호한 빔을 기준 빔으로 결정할 수 있다(S1650). 이후에, 단말들은 랜덤 액세스 절차 등을 진행할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함될 수 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 상술한 방법 또는 장치는 그 구성이나 기능의 전부 또는 일부가 결합되어 구현되거나, 분리되어 구현될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 통신 시스템의 위성의 동작 방법으로서,
    전체 가용 자원을 다수의 자원 영역들로 분할하는 단계;
    다수의 자원 영역들을 공동 자원 영역과 개별 자원 영역들로 구분하는 단계;
    상기 공동 자원 영역과 상기 개별 자원 영역들에 대한 설정 정보를 단말들로 송신하는 단계; 및
    공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 단계를 포함하는, 위성의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 단계는,
    상기 다수의 동기 신호들을 생성하는 단계;
    상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 단계; 및
    상기 개별 자원들을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 단계를 포함하는, 위성의 동작 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 공동 자원을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 개별 자원들을 사용하여 전송하는 동기 신호는 동시에 전송되는 것을 특징으로 하는, 위성의 동작 방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 공동 자원을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 개별 자원들을 사용하여 전송하는 동기 신호는 서로 다른 시각에 전송되는 것을 특징으로 하는, 위성의 동작 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 다수의 동기 신호들은 상기 공동 자원을 사용하는 다수의 송신 빔들을 통해 전송되고,
    상기 다수의 동기 신호들은 각각에 대응되는 상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원을 사용하여 전송되는 것을 특징으로 하는, 위성의 동작 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 다수의 송신 빔들의 통신 서비스 영역의 빔 스팟 영역들은 서로 겹치지 않는 것을 특징으로 하는, 위성의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 단계는,
    상기 다수의 동기 신호들을 생성하는 단계;
    상기 공동 자원의 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 단계;
    상기 공동 자원의 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 단계;
    상기 개별 자원들의 제1 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 단계; 및
    상기 개별 자원들의 제2 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 단계를 포함하는, 위성의 동작 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 제2 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호는 동시에 전송되는 것을 특징으로 하는, 위성의 동작 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호와 이에 대응되는 상기 제2 파형을 사용하여 전송하는 동기 신호는 서로 다른 시각에 전송되는 것을 특징으로 하는, 위성의 동작 방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 다수의 동기 신호들은 상기 공동 자원의 상기 제1 파형과 상기 제2 파형을 사용하여 다수의 송신 빔들을 통하여 전송되고,
    상기 다수의 동기 신호들은 각각에 대응되는 상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원의 상기 제1 파형 또는 상기 제2 파형을 사용하여 전송되는 것을 특징으로 하는, 위성의 동작 방법.
  11. 통신 시스템의 단말의 동작 방법으로서,
    위성으로부터 공동 자원 영역과 개별 자원 영역들에 대한 설정 정보를 수신하는 단계;
    상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링이 가능한지를 판단하는 단계;
    상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링이 가능하면 상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링을 수행하여 동기 신호를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 동기 신호를 이용하여 동기화하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 공동 자원 영역에 대한 모니터링이 가능하지 않으면, 상기 개별 자원 영역들에 대한 모니터링을 수행하여 동기 신호를 획득하는 단계를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 개별 자원 영역들에 대한 모니터링을 수행하여 동기 신호를 획득하는 단계를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 동기 신호를 획득한 개별 자원을 사용하는 송신 빔을 기준 빔으로 확정하는 단계를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
  15. 위성으로서,
    프로세서(processor);
    상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고
    상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
    상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 위성이,
    전체 가용 자원을 다수의 자원 영역들로 분할하고;
    다수의 자원 영역들을 공동 자원 영역과 개별 자원 영역들로 구분하고;
    상기 공동 자원 영역과 상기 개별 자원 영역들에 대한 설정 정보를 단말들로 송신하고; 그리고
    공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 것을 야기하도록 동작하는, 위성.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 다수의 동기 신호들을 생성하고;
    상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하고; 그리고
    상기 개별 자원들을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 것을 야기하도록 동작하는, 위성.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 공동 자원을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 다수의 송신 빔들을 통해 전송하는 것을 야기하도록 동작하고; 그리고
    상기 개별 자원들을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원을 사용하여 각각에 대응되는 동기 신호를 전송하는 것을 야기하도록 동작하는, 위성.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 공동 자원과 개별 자원들을 사용하여 다수의 동기 신호들을 단말들로 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 다수의 동기 신호들을 생성하고;
    상기 공동 자원의 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하고;
    상기 공동 자원의 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하고;
    상기 개별 자원들의 제1 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하고; 그리고
    상기 개별 자원들의 제2 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 것을 야기하도록 동작하는, 위성.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 공동 자원의 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 공동 자원의 상기 제1 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 다수의 송신 빔들을 통하여 전송하는 것을 야기하도록 동작하고;
    상기 공동 자원의 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 공동 자원의 상기 제2 파형을 사용하여 상기 다수의 동기 신호들을 다수의 송신 빔들을 통하여 전송하는 것을 야기하도록 동작하고;
    상기 개별 자원들의 제1 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원의 상기 제1 파형을 사용하여 각각에 대응되는 동기 신호를 전송하는 것을 야기하도록 동작하고; 그리고
    상기 개별 자원들의 제2 파형을 사용하여 각각의 개별 자원에 대응되는 동기 신호들을 전송하는 경우 상기 명령들은 상기 위성이,
    상기 다수의 송신 빔들의 각각을 통해 각각에 대응되는 개별 자원의 상기 제2 파형을 사용하여 각각에 대응되는 동기 신호를 전송하는 것을 야기하도록 동작하는, 위성.
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